胡椒酸乙二胺对高脂血症大鼠血脂水平和抗氧化能力的影响

张瑞　吐尔孙拜克·叶尔达　吕梅霞　迪娜·木合亚提　阿依古丽·阿力木　彭冰鑫

[摘要] 目的 研究胡椒酸乙二胺（PAE）對高脂血症大鼠血脂水平和抗氧化能力的影响。 方法 选取SPF级雄性SD大鼠65只，测定其基础血清胆固醇（TC）和三酰甘油（TG）水平，10只作为正常对照组，给予普通饲料，55只作为造模组喂以高脂饲料，干预4周后，再次检测TC和TG，比较造模前后血脂水平，TC、TG显著升高认为造模成功。将造模成功的50只大鼠分为五组：高脂模型组（n = 10）;阳性药物组（辛伐他汀，10 mg/kg，n = 10）;PAE高剂量组（10 mg/kg，n = 10）;中剂量组（5 mg/kg，n = 10）;低剂量组（2.5 mg/kg，n = 10），各组连续灌胃4周，每日1次。第4周末，采集血清，分析TC、TG、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）以及丙二醛（MDA）水平。 结果 与正常对照组和高脂模型组比较，PAE各剂量组均能降低TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C水平（P < 0.05或P < 0.01）;与阳性药物组比较，PAE高剂量组LDL-C水平显著降低（P < 0.05）。与高脂模型组比较，PAE高剂量组T-SOD、GSH-Px活性升高（P < 0.05或P < 0.01），阳性药物组和PAE中剂量组MDA含量显著降低（P < 0.01）;与阳性药物组比较，PAE高剂量组MDA含量明显升高（P < 0.05）。 结论 PAE能降低高脂血症大鼠血脂水平，升高血清T-SOD和GSH-Px活力，降低MDA含量，提示PAE的降血脂作用可能与其改善高脂饮食大鼠氧化应激作用有关。

[关健词] 胡椒酸乙二胺;高脂血症;降血脂;抗氧化

[中图分类号] R589.2          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）05（b）-0009-04

[Abstract] Objective To study the effects of pepper acid ethylenediamine （PAE） on blood lipid levels and antioxidant capacity in hyperlipidemia rats. Methods Sixty-five SPF male Sprague-Dawley rats were selected. Their basic serum cholesterol （TC） and triglyceride （TG） were determined. 10 rats were selected as the normal control group and given normal diets. 55 rats were fed with high-fat diet as model groups. After 4 weeks of intervention， TC and TG were detected again. Compared with the blood lipid levels before and after modeling， TC and TG were significantly increased， then the model was believed to have been built successfully. The 50 rats with successful modeling were divided into 5 groups： high-fat model group （n = 10）， positive drug group （Simvastatin， 10 mg/kg， n = 10）， and high （10 mg/kg， n = 10）， medium （5 mg/kg， n = 10） and low （2.5 mg/kg， n = 10） dose of PAE groups. Each group was continuously intragastrically administered for 4 weeks， once a day. At the end of the fourth week， serum was collected for analysis of the levels of TC， TG， high density lipoprotein （HDL-C）， low density lipoprotein （LDL-C）， total superoxide dismutase （T-SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and malondialdehyde （MDA）. Results Compared with the normal control group and hyperlipidemia model group， each dose of PAE groups could reduce the levels of TC， TG， LDL-C and raise HDL-C （P < 0.05 or P < 0.01）; compared with the positive drug group， the levels of LDL-C in high dose of PAE group were decreased （P < 0.05）. Compared with the high fat model group， the activity of T-SOD and GSH-Px in high dose of PAE group increased （P < 0.05 or P < 0.01）， the content of MDA in positive drug group and middle dose of PAE group was significantly decreased （P < 0.01）. Compared with the positive drug group， the content of MDA in high dose of PAE group inecreased （P < 0.05）. Conclusion PAE can reduce blood lipid levels， increase the activity of serum T-SOD， GSH-Px， and decrease MDA content in hyperlipidemia rats， suggesting that the hypolipidemic effect of PAE may be ralated to improving oxidative stress in rats with high fat diet.

[Key words] Pepper acid ethylenediamine; Hyperlipidemia; Hypolipidemic; Antioxidant

近年来，随着人们饮食习惯的改变，一日三餐中高脂、高能量食物的比例增加，导致脂质代谢紊乱，胆固醇和三酰甘油（TG）积聚，脂肪肝、高脂血症等疾病的发生率也随之增加[1]。研究表明，血脂异常可导致体内自由基水平升高，并在整个动脉粥样硬化形成过程中发生自由基损伤[2]。因此，下调自由基水平在预防和治疗心血管疾病中起着重要作用。随着科学技术的不断发展和人们健康意识的提高，人们越来越关注天然抗氧化剂。胡椒碱是从常用的中草药蒙古药材胡椒中提取的主要活性成分。胡椒碱及其衍生物具有多种药理作用，已证明这些化合物具有降脂、抗肿瘤及对中枢神经系统的调节作用[3-4]，降血脂作用最为明显，其降血脂作用可能与抗氧化作用有关。据报道[5-6]，胡椒碱能抑制致癌物引起的肠黏膜过氧化，增加谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和Na+-K+ATP酶的活性。黑胡椒和胡椒碱可以增加高脂饮食诱导的氧化应激大鼠的超氧化物歧化酶（SOD）和GSH-Px含量[7]。胡椒酸乙二胺（piperic acid ethylenediamine，PAE）是由胡椒碱合成的化合物。急性毒性实验发现，PAE毒性较低[8]。本研究在前期工作的基础上，进一步研究了PAE对高脂血症大鼠血脂水平及抗氧化指标的影响，为PAE降血脂及其作用机制的研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品  PAE分子式：C14H16O3N2，由新疆伊犁师范学院天然产物化学教研室合成提供。

1.1.2 试剂与仪器  辛伐他汀（山东方明药业集团股份有限公司，生产批号：170523）;丙二醛（MDA）（生产批号：20180120）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）（生产批号：20180118）、GSH-Px（生产批号：20180119）测试盒均由南京建成生物工程研究所提供。全自动生化分析仪（迈瑞BS-120型）;SF-80-2C型台式低速离心机（上海菲恰尔分析仪器有限公司）;722N可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）。

1.1.3 实验动物  SPF级雄性SD大鼠65只，体重180～220 g，6～8周龄，购于新疆医科大学实验动物中心[实验动物质量合格证号：SCXK（新）2016-0003，实验单位使用许可证号：SYXK（新）2016-0002]。实验动物在SPF级动物屏障实验室内饲养，环境温度20～25℃，相对湿度45%～80%。本研究遵循了新疆医科大学所制订的有关实验动物保护和使用的指南，并经本单位实验动物伦理委员会批准。

1.2 实验方法

1.2.1 饲料  普通饲料：小麦25%、玉米22%、麸皮12%、油渣18%、豆粕12%、鱼粉8%、其他成分3%。高脂饲料：普通饲料76.5%、猪油10%、白糖5%、蛋黄粉5%、胆固醇3%、胆酸钠0.5%。

1.2.2 高脂血症模型建立  SPF级雄性SD大鼠65只，适应性饲养1周后，测定基础血清总胆固醇（TC）和TG，采用随机数字表法抽取10只作为正常对照组，给予普通饲料，其余55只作为造模组喂以高脂饲料。喂养4周后，再次检测血清TC和TG，比较造模后两组血脂水平，以造模后TC、TG显著升高，且统计检验P < 0.05为建模成功。

1.2.3 分组及干预  将造模成功的50只大鼠按照随机数字表法分为五组：高脂模型组、阳性药物组（辛伐他汀，10 mg/kg）和PAE高（10 mg/kg）、中（5 mg/kg）、低（2.5 mg/kg）剂量组，每组各10只。每日定时灌胃给药1次。正常对照组和高脂模型组灌胃0.5% CMC-Na。各组大鼠灌胃剂量按2 mL/100 g计算，连续灌胃4周，除正常对照组以基础饲料饲养外，其余各组均为高脂饲料。每周称量体重1次。期间计算每周体重增量（体重增量=干预周体重-干预前体重）。

1.2.4 血样采集  末次给药，禁食不禁水12 h后，用10%水合氯醛以0.35 mL/100 g腹腔注射麻醉动物，腹主动脉采血5 mL，于离心机中3500 r/min离心10 min，取上清液，-20℃冻存待测。

1.3 观察指标

采用全自动生化分析仪测定血清TC、TG、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，采用722N可见分光光度计测定血清MDA、T-SOD、GSH-Px含量。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理和分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，服从正态分布的数据两组比较采用两独立样本t检验，多组比较采用方差分析，不服从正态分布的用秩和检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 高脂饲料造模对大鼠血脂的影响

造模后，与正常对照组比较，造模组的55只大鼠中，除去5只TC、TG值无变化外，其余均显著升高，组间比较差异有统计学意义（P < 0.05），提示高脂血症大鼠造模成功。见表1。

2.2 PAE對高脂血症大鼠体重的影响

干预前，阳性药物组和PAE各剂量组体重与高脂模型组比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。干预1周，与正常对照组比较，其他各组体重增量明显（P < 0.05或P < 0.01）;与高脂模型组比较，阳性药物组和PAE各剂量组体重增量均有降低，但差异无统计学意义（P > 0.05）。干预2周，高脂模型组体重较正常对照组显著增加（P < 0.01），PAE高剂量组体重较高脂模型组明显下降（P < 0.05）。干预3周，与正常对照组比较，其他各组体重增量不明显，差异无统计学意义（P > 0.05）;与高脂模型组比较，仅PAE高剂量组体重显著下降（P < 0.01）。干预4周后，高脂模型组体重较正常对照组明显增加，差异有统计学意义（P < 0.05）;与高脂模型组比较，阳性药物组和PAE各剂量组体重增量变化不明显，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

2.3 PAE对高脂血症大鼠血脂的影响

与正常对照组比较，PAE各剂量组TG、LDL-C水平明显降低（P < 0.05），其中，PAE中、低剂量组TG值下降显著（P < 0.01），PAE高、中剂量组LDL-C值下降显著（P < 0.01）;与高脂模型组比较，阳性药物组血清TC、TG值显著降低（P < 0.01），PAE高、中、低各剂量组TC、TG值显著降低，HDL-C值显著升高（P < 0.01），LDL-C值降低以高、中剂量组差异有高度统计学意义（P < 0.01），其中TC、LDL-C值降低呈现剂量依赖关系，并以PAE高剂量组效果显著，TG及HDL-C值以PAE中剂量组最优。与阳性药物组比较，PAE高剂量组LDL-C水平降低，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表3。

2.4 PAE对高脂血症大鼠抗氧化能力的影响

与正常对照组比较，高脂模型组大鼠血清MDA含量增加，T-SOD、GSH-Px水平下降（P < 0.05）;与高脂模型组比较，阳性药物组和PAE中、低剂量组MDA含量降低（P < 0.01或P < 0.05），PAE高剂量组T-SOD水平提高（P < 0.05），阳性药物组和PAE各剂量组GSH-Px均升高（P < 0.05或P < 0.01），尤以PAE中、高剂量组升高最为显著;与阳性药物组比较，PAE高剂量组MDA含量明显升高（P < 0.05）。见表4。

3 讨论

从胡椒中提取的活性成分胡椒碱已被证实具有显著的降脂效果[9]，研究发现[10]，胡椒碱及其衍生物能够降低体内脂质沉积和体重，此外黑胡椒可以有效降低因高脂饮食诱发的脂质异常大鼠的体重和血脂水平[11]。

本研究通过对大鼠给予高脂饲料饮食建立高脂血症大鼠模型，进而观察了PAE对大鼠体重和血脂的影响，研究发现PAE高剂量组能够改善高脂血症大鼠的体重变化，其余各剂量组对体重影响不大;PAE各剂量组血清TC、TG、LDL-C的水平较高脂模型组显著降低，HDL-C水平较高脂模型组明显升高，提示PAE在降血脂方面有显著的效果。

人体正常代谢产生许多自由基，如超氧阴离子和羟基。正常的生理条件下，体内自由基的产生和消除保持动态平衡;一旦出现疾病，自由基失去动态平衡，进而会在分子、细胞甚至器官水平上对人体造成损害，加快人体的衰变过程[12]，长时间高脂饮食会增加体内能量和脂肪含量，体内自由基的含量也会明显增多。大量的自由基可引起DNA损伤和蛋白质结构变化[13-15]，进一步引起细胞功能的异常变化，导致脂质过氧化物产生和脂质代谢异常，引发高脂血症。SOD、GSH-Px和MDA能够衡量机体抗氧化能力的大小。SOD是体内清除自由基的抗氧化酶，可对抗氧自由基对细胞造成的损害[16]。MDA是机体脂质过氧化反应的代谢产物，其含量可间接反映自由基的产生情况和机体的脂质过氧化程度[17]。GSH-Px是生物体内清除氧自由基的主要酶类，可防止多不饱和脂肪酸过氧化，还能调节血脂[18]。研究表明，胡椒中的胡椒碱、胡椒碱衍生物等具有较好的抗氧化性，其清除自由基的能力对于心血管病、动脉粥样硬化、癌症、炎症等的防治具有较好效果[19-21]。汪晓琳[22]报道，黑胡椒中的胡椒碱具有很好的抗氧化活性，可作为天然的抗氧化剂。张玲玲等[23]发现黑胡椒挥发油具有较强的抗氧化活性，能很好地抗脂质过氧化。另据报道[24-25]，胡椒碱衍生物的调脂作用机制可能与其提高抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT的活力和增强机体抗氧化能力有关。

本研究结果发现，与高脂模型组比较，T-SOD、GSH-Px活性无论阳性药物组还是PAE各剂量组均提高了，并以PAE中、高剂量组作用更为显著，且PAE高剂量组的效果与阳性药物组比较差异不大，提示PAE能提高高脂血症大鼠的抗氧化水平，有助于改善氧化应激作用，对防治或治疗血脂异常具有重要意义。

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